Термическая мартенсита и остаточного

Операция термической обработки, при которой путем нагрева ниже критической точки выдержки и последующего медленного или быстрого охлаждения неустойчивые структуры мартенсита и остаточного аустенита, полученные при закалке, превращаются в более устойчивые и происходит снижение внутренних (остаточных) напряжений и изменение механических свойств, называется о т-п ус ком стали. В процессе отпуска структура закаленной стали при низких температурах переходит в отпущенный мартенсит, [c.245]

После закалки не достигается максимальная твердость сталей (60 -65 HR ), так как в структуре кроме мартенсита и первичных карбидов содержится 30 - 40 % остаточного аустенита, присутствие которого вызвано снижением температуры точки Мк ниже 0°С. Остаточный аустенит превращают в мартенсит при отпуске или обработке холодом. Отпуск проводят при 550 — 570 °С. В процессе выдержки при отпуске из мартенсита и остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды Meg С. Аустенит, обедняясь углеродом и легирующими элементами, становится менее устойчивым и при охлаждении ниже точки Мн испытывает мартенситное превращение (на рис. 19.1 температурный интервал превращения показан жирной линией). Однократного отпуска недостаточно для превращения всего остаточного аустенита. Применяют двух-, трехкратный отпуск с выдержкой по 1 ч и охлаждением на воздухе. При этом количество аустенита снижается до 3 - 5 %. Применение обработки холодом после закалки сокращает цикл термической обработки (см. рис. 19.1,6). В термически обработанном состоянии быстрорежущие стали имеют структуру, состоящую из мартенсита отпуска и карбидов (рис. 19.3), и твердость 63 - 65 HR , [c.617]

Термическую обработку сплавов проводили в заготовках по режиму закалка с 1100°С, 30 мин, выдержка, в воде. После указанной термообработки структура сплава определяется двумя фазами е-мартенситом и остаточным [c.281]

Термическую обработку, заключающуюся в нагреве закаленной стали ниже температуры точки Ас[ и обеспечивающую превращения мартенсита и остаточного аустенита, называют отпуском. Отпуск при температуре до 250° G незначительно изменяет твердость, но повышает сопротивление разрыву и изгибу. Отпуск при температурах выше 250° С заметно снижает твердость, предел прочности и предел текучести и повышает относительное удлинение. [c.158]

Отпуском стали называется операция термической обработки, при которой путем нагрева ниже критической точки Ас , выдержки и последующего медленного или быстрого охлаждения неустойчивые структуры мартенсита и остаточного аустенита, полученные при закалке, превращаются в более устойчивые и происходит снижение внутренних (остаточных) напряжений и изменение твердости. [c.222]

В цементируемых деталях, изготовляемых из легированной стали, после термической обработки обнаруживают в поверхностном слое наряду с мартенситом и остаточный аустенит, [c.65]

Измерительный инструмент служит для проверки размеров изготовляемых деталей. При измерении поверхность инструмента непосредственно соприкасается с поверхностью проверяемой детали и изнашивается. Поэтому поверхность измерительного инструмента должна быть твердой и износостойкой для сохранения размеров и формы в процессе работы. Для измерительного инструмента (особенно высоких классов точности) большое значение имеет сохранение постоянства линейных размеров и формы закаленного инструмента в течение длительного времени. Постепенное изменение размеров и формы закаленного инструмента связано с уменьшением тетрагональности решетки мартенсита, мартенситным превращением остаточного аустенита, уменьшением и перераспределением внутренних напряжений (естественным старением). Хотя это изменение и невелико, однако недопустимо для инструмента высокой точности. Процессы старения протекают медленно результаты старения становятся заметны через 3—6 месяцев и значительно возрастают через 10—12 месяцев после проведения термической обработки. Поэтому при термической обработке измерительного инструмента большое внимание уделяется стабилизации напряженного состояния, мартенсита и остаточного аустенита, что достигается соответствующим режимом низкотемпературного отпуска (называемого искусственным старением) и обработкой при температурах ниже нуля. [c.296]

Выбор режима, соответствующего термоциклированию, должен осуществляться с учетом интенсивности охлаждения металла при сварке. Если термический цикл позволяет предотвратить фер-ритное превращение и обеспечить распад аустенита с образованием бейнита, мартенсита и остаточного аустенита (ж 20 % М и преимущественно Бд), то уже при однократном повышении температуры до < 33. — Б + 100 °С и последующем охлаждении достигаются высокая дисперсность и однородность структуры. [c.103]

Отпуск — это процесс термической обработки, связанный с изменением строения и свойств закаленной стали при нагреве ниже критических температур. При отпуске происходит распад мартенсита (пересыщенного твердого раствора С в а-Ре после закалки) и остаточного аустенита. Вследствие перехода к более устойчивому состоянию образуются структуры продуктов распада УИ и Л, смеси а-Ре и карбидов. При этом повышаются пластичность и вязкость, снижается твердость и уменьшаются остаточные напряжения в стали. [c.107]

Известно [27, 30], что ограничение значений твердости металла сварного шва является одним из практических методов снижения склонности сварного соединения к сероводородному растрескиванию. Как следует из [11, 12, 25, 31], на образование трещин в сварном соединении оказывает влияние неоднородность структуры металла, наличие в ней зон, склонных к растрескиванию, уровни действующих и остаточных напряжений. Именно в сварных соединениях локализуется большая часть разрушений металла, связанных с сероводородным растрескиванием. Наиболее негативное влияние оказывает быстрое охлаждение шва с образованием перлитно-бейнитной смеси с мартенситом. Стойкость к сероводородному растрескиванию металла сварного шва меньше, чем основного металла не только из-за наличия остаточных напряжений, но и вследствие присутствия различных дефектов. Для сталей повышенной прочности характерно сероводородное растрескивание по сварному шву и зоне термического влияния. Для сталей обычной прочности избирательное разрушение по шву и зоне термического влияния отмечается лишь при переохлаждении. [c.63]

Наиболее широко применяют заэвтектоидные низколегированные стали X, ХГ, ХВГ, 9ХС, обрабатываемые на высокую твердость (60 -64 HR ). В отличие от режущих инструментов термическую обработку проводят таким образом, чтобы затруднить процесс старения, который происходит в закаленной стали и вызывает объемные изменения, недопустимые для измерительных инструментов. Причинами старения служат частичный распад мартенсита, превращение остаточного аустенита и релаксация остаточных напряжений, вызывающая пластическую деформацию. Для уменьшения количества остаточного аустенита закалку проводят с более низкой температуры. Кроме того, инструменты высокой точности подвергают обработке холодом при -50. .. - 80 °С. Отпуск проводят при 120 - 140 °С в течение 24 - 48 ч. Более высокий нагрев не применяют из-за снижения износостойкости. [c.622]

Следовательно, рациональными режимами предварительной термической обработки средне- и высокоуглеродистых сталей будет либо закалка с отпуском для получения высокодисперсной ферритно-цементитной структуры, либо режимы с умеренными скоростями нагрева при повторной закалке, в процессе которых происходит распад мартенсита и превращение остаточного аустенита. Поэтому иногда отмечается [26], что при повторном нагреве для закалки сталей с исходной мартенситной структурой со скоростями 1000°С/с свойства оказываются ниже, чем при аналогичном нагреве после предварительного улучшения. [c.207]

Термическая обработка инструмента из быстрорежущих сталей состоит из закалки с последующим двух- и трехкратным отпуском. Нагрев под закалку производится до температуры 1260—1300° С с целью растворить в аустените возможно больше легированных карбидов. В процессе закалки не весь аустенит превращается в мартенсит. Часть его за счет большей устойчивости, вызванной легированием, остается неразложившейся и присутствует в стали в виде остаточного аустенита. Поэтому микроструктура закаленной быстрорежущей стали состоит из первичного мартенсита, остаточного аустенита (до 30%) и сложных карбидов (до 16%) при ННС 62—64. Вследствие малой теплопроводности быстрорежущей стали нагрев ее под закалку ведется с предварительным подогревом во избежание появлений больших термических напряжений и образования трещин в инструменте. Применяется двухступенчатый подогрев при температурах 400 —500° С (электропечь) и 840 —860° С (соляная ванна), либо трехступенчатый [c.69]

Для придания быстрорежущей стали высокой твердости и красностойкости ее подвергают термической обработке закалке с высоких температур (1280—1290° С),в масле, обработке холодом при —80° С для более полного распада остаточного аустенита или высокому отпуску. Высокая температура нагрева под закалку необходима для растворения большего количества легированных карбидов в аустените, чтобы при закалке получить более насыщенный легирующими элементами мартенсит, устойчивый против отпуска. Так как после закалки в структуре быстрорежущей стали, кроме мартенсита и нерастворенных карбидов, содержится примерно 25—30% [c.198]

Термическая обработка должна обеспечить такое соотношение между мартенситом (наибольший удельный объем) и аустенитом (наименьший удельный объем), чтобы средний удельный объем не превышал исходной закалки (удельный объем перлита). Для этого, например, при закалке на мартенсит в стали, содержащей 0,7—0,8% С, должно быть 50% остаточного аустенита, что, естественно, сильно снижает твердость. Если в интервале температур Мн—Мк производить замедленное охлаждение (ступенчатая или прерывистая закалка), происходит отпуск мартенсита и уменьшение его удельного объема. В этом случае количество остаточного аустенита не должно превышать 15—20%, что не вызывает заметного снижения твердости. При изотермической закалке, когда сталь имеет структуру бейнит и остаточный аустенит, изменения объема невелики. [c.249]

На появление флокенов, кроме термических напряжений, могут оказывать влияние структурные и остаточные напряжения горячей деформации. О влиянии структурных напряжений на образование флокенов в свое время писал А. Л. Бабошин[85], считавший, что им принадлежит самодовлеющая роль. По результатам исследования Дана и соавторов [189], наличие смешанной структуры (смесь мартенсита и бейнита или мартенсита и сорбита) способствует получению флокенов, а наличие однородной структуры уменьшает опасность появления флокенов. Авторы объясняют такое влияние смешанной структуры тем, что при ней появляются большие внутренние напряжения. [c.73]

Известно [20, 134], что ограничение твердости металла сварного шва является одним из практических методов снижения склонности конкретного материала к СР. Как следует из публикаций [11, 39, 81, 125], на образование трещин в сварном соединении влияют неоднородность структуры металла, наличие в структуре зон, склонных к растрескиванию, и уровень действующих и остаточных напряжений. Именно в сварных соединениях локализуется большая часть разрушений вследствие СР сварных конструкций. Анализ влияния различных технологических факторов на процесс СР показал, что наиболее неблагоприятное влияние оказывает быстрое охлаждение шва с образованием перлитно-бейнитной смеси с мартенситом. Стойкость к СР в зоне сварного шва соединения меньше, чем основного металла не только из-за остаточных напряжений, но и вследствие дефектов сварного шва. Для сталей повышенной прочности характерно СР по шву и зоне термического влияния (ЗТВ), для сталей обычной прочности избирательное разрушение по шву и ЗТВ отмечается лишь при переохлаждении. С увеличением твердости сварных швов склонность их к СР возрастает. [c.63]

В. Д. Садовский и его сотрудники предприняли серию исследований по этому вопросу. Были подобраны стали, у которых не совпадали интервалы температур распада мартенсита и аустенита. Опыты показали, что очень часто интервал хрупкости почти или совсем не соответствовал интервалу температур распада остаточного аустенита. Вместе с тем оказалось, что появление карбидной фазы при отпуске мартенсита совпадает с развитием необратимой отпускной хрупкости. Те легирующие элементы, которые задерживают распад мартенсита, смещают интервал развития хрупкости в область более высоких температур. Применяя особую термическую обработку, удалось исключить распад остаточного аустенита и показать, что развитие хрупкости обусловлено распадом мартенсита. В связи с этим в настоящее время можно утверждать, что развитие необратимой отпускной хрупкости происходит независимо от распада остаточного аустенита и целиком определяется процессами карбидообразования при отпуске мартенсита [108]. [c.704]

Зубчатые колеса при эксплуатации машин подвергаются разнообразным и значительным нагрузкам. Особенно высокие требования предъявляются к деталям, подвергаемым цементации, нитроцементации, поверхностной закалке. При контроле микроструктуры необходимо учитывать, что структура слоя после химико-термической обработки должна состоять в основном из мартенсита и некоторого количества остаточного аустенита. При этом в цементованных деталях допускается не более 25 % остаточного аустенита. В нитроцементованном слое, для которого характерны включения остаточного аустенита в виде дисперсных включений, допускается значительное количество остаточного аустенита — до 50 %. [c.447]

Оптимальные свойства стали с содержанием никеля 6 и 9 % достигаются после термической обработки, включающей закалку и отпуск или двойную нормализацию и отпуск. Закалку производят с нагревом до 800 °С, температура нагрева при первой нормализации 900 °С (щм устранения появления "камневидного" излома), при второй - 780-800 °С температуру отпуска выбирают в диапазоне 570-620 °С. После такой обработки структура стали состоит из отпущенного мартенсита и бейнита с тонкими включениями остаточного аустенита. [c.178]

С стали после различных режимов термической обработки имеет столь необычный вид, что ее интересно рассмотреть. После науглероживания структура состоит из цементита по границам зерен, светлых игл мартенсита и значительного количества остаточного аустенита. Эта исходная микроструктура в значительной степени определяет микроструктуру после повторной аустенизации. [c.43]

Стали для измерительных инструментов. Обычно применяют стали У8—У12, X, ХВГ, Х12Ф1. Для измерительного инструмента большое значение имеет стабильность размеров закаленного инструмента Б течение длительного времени. Поэтому при термической обработке этого инструмента особое внимание уделяется стабилизации напряженного состояния, стабилизации мартенсита и остаточного аустенита. Это достигается низким отпуском (при 120—130 °С) в течение 12—50 ч и обработкой холодом до —60 °С. [c.91]

Отпуск — процесс термической обработки, при котором происходит превращение неустойчивых структур мартенсита и остаточного аустенита в более устойчивые структуры мартенсита, троостита и сорбита. Отпуск осуществляется путем нагрева изделия до температуры ниже критической точки Ас, выдержки при этой температуре и последуюигего охлаждения. Он [c.66]

Отпуск является конечной операцией термической обработки, проводится после закалки с полиморфным превращением для уменьшения внутренних напряжений и получения более устойчивой структуры. Он основан на процессах распада мартенсита и остаточного аустенита. С ростом температуры (80- -200 °С) из мартенсита происходит неравномерное выделение метастабильного гексагонального е-карбида, близкого по химическому составу к РегС. Уменьшение количества растворенного в мартенсите углерода снижает его тетрагональность. При дальнейшем повышении температуры (200+260 °С) продолжается распад мартенсита, остаточный аустенит распадается по бейнитному механизму, а е-карбид превращается в цементит. С последующим увеличением температуры (260+380 °С) весь избыточный углерод удаляется йз мартенсита, тетрагональность решетки устраняется и мартенсит переходит в феррит. [c.443]

Превращение мартенсита и остаточного аустенита при нагрев (отпуск стали). Термическая обработка, заключающаяся в нагреве закаленной стали ниже точки Ai, взывается отпуском. Цель отпуска — уменьшение уровня внутренних напряжений и повышение сопротивления разрушению. В результате отпуска достигается заданный (требуемый) уровень прочности, пластичности и сопротивления разрушению. [c.147]

При помощи радиоактивных изотопов было осуществлено исследование износоустойчивости опытных деталей, изготовленных из цементированной стали 18ХНВА и обработанных по различным режимам термической обработки (табл. 1). После термической обработки по режиму 1 структура приповерхностных слоев (глубиной 0,2—0,4 мм) представляет собой мартенсит с 15—10% остаточного аустенита (рис. 1). При обработке по режиму 5 приповерхностный слой состоит из аустенита с небольшим количеством крупноигольчатого мартенсита, затем следует зона аустенито-мартенситной структуры с преобладанием мартенсита. После повторной закалки (режим б) уменьшается содерн ание -[-фазы и приповерхностный слой имеет структуру мелкоигольчатого мартенсита и аустенита. [c.8]

Распределительные валы (табл. 39). Тенденция к замене стальных распределительных валов литыми чугунными связана с высокими служебными свойствами низколегированного чугуна по сравнению со сталью, которые определяются особенностями структуры. Наличие графита в чугунных кулачках способствует удержанию смазки, что само по себе уменьшает износ кулачков. Меньший модуль упругости чугуна обусловливает и меньшие контактные напряжения в нем. Наилучшей износостойкостью обладают распределительные валы из низколегированного чугуна, в структуре которого содержатся первичные карбиды в виде игл, строчек или ячеек. При этом игольчатая структура карбидов наиболее желательна. Последующая термическая обработка (закалка) кулачков должна обеспечить максимальную твердость, не изменяя структуры первичных карбидов. Недопустимо содержание остаточного аустенита свыше 10%. Металлическая матрица закаленного чугуна состоит из игольчатого мартенсита и обеспечивает надежное удерживание карбидных зерен при воздействии на них циклических нагрузок. Химический состав чугуна должен обеспечить получение оптимальной исходной структуры в отливке и его хорошую прокаливаемость и закаливаемость. Высокая твердость кулачков лЪжет быть получена и в литье (отбеленные кулачки), при этом носки кулачков оформляются кокилем. Следует заметить, что чугунные закаленные распределительные валы более технологичны и обладают более высокими эксплуатационными свойствами. [c.104]

Отпуск литого мартенсита и превращение остаточного аустенита в бейнит или мартенсит при термической обработке исключают резкие объемные изменения аустенита в процессе эксплуатации и улучшают усталостные показатели деталей из нихарда, особенно работающих в условиях динамических нагрузок, например шаров шаровых мельниц (рис. 5 и 6). С этой целью применяют однократную термообработку — отпуск при 250—275° С в течение 4—6 ч или (для деталей, подвергающихся ударным нагрузкам), двукратную термообработку — нагрев до 475°С или 750—780°С (4 ч), охлаждение на воздухе с последующим отпуском при 275° С (4 ч). [c.186]

Для ферритно-мартенситных сталей целью термической обработки является получение отпущенного мартенсита и снятия остаточных напряжений. Термическая обработка ферритных сталей чаще всего не проводится, а если и проводится, то для снижения уровня остаточных напряжений. У аустенитных и устенитно-ферритных сталей задачей термической обработки может быть восстановление стойкости против межкристаллитной коррозии в ЗТВ (коррозионностойкие стали), пла- [c.461]

Использование математико-статистических методов главных компонент для обработки большого числа плавок позволило разработать новую высокопрочную мартенситностареющую коррозионно-стойкую экономнолегированную кобальтом сталь 03Х12Н7К6М4Б. Высокие прочностные и пластические свойства стали при температуре 20 К достигаются при содержании в структуре, наряду с легированным мартенситом и интерметаллидами, около 30 % остаточного аустенита. Оптимальный режим термической обработки стали закалка от 1000 °С обработка холодом -70 С, старение при температуре 520 °С, 5 ч. Средний химический состав стали С = 0,03 %, Сг = 11 %, Со 5,5 %, Ni = 7 %, Мо = 4 %, Nb = 0,15 %. [c.617]

Для ферритно-мартенситных сталей целью термической обработки является получение отпуш,енного мартенсита и снятие остаточных напряжений. Термическая обработка ферритных сталей чащ,е всего не проводится, а если и проводится, то для снижения уровня остаточных напряжений. У аустенитных и аустенитно-ферритных сталей задачей термической обработки может быть восстановление стойкости против межкристаллитной коррозии в ЗТВ (коррозионно-стойкие стали), пластичности и вязкости, а также предотвраш,ение околошовных разрушений при эксплуатации (жаропрочные стали). [c.418]

Холодные Наличие в зоне термического влияния - крупнозернистого мартенсита или бейнита высокой твердости, - растворенного в металле водорода. Отсутствие предваритель ного или сопутствующего подогрева Большие остаточные растягивающие напряжения Холодные трещины возникают в металле сварного шва, в зоне термического влияния и по линии сплавления [c.212]

В результате термической обработки поверхностный с.лой приобретает структуру мелкопгольчатого мартенсита и изолированных участков остаточного аустенита (15—20 , ) или мартенсита, остаточного аустенита и небольшого количества избыточных карбидов в виде глобулей. [c.237]

Рассмотрим процесс термической обработки колец крупногабаритных подшипников из стали 20Х2Н4А. Для цементации шесть-десять колец укладывают (с прокладками между ними) на крестовину и помещают в шахтную печь. После заданной (длительной) выдержки в печи при температуре цементации (930—950° С) кольца вместе с крестовиной охлаждают в масле (во избежание образования карбидной сетки) до 200—300° С (чтобы при охлаждении не происходило образования мартенсита). Затем крестовину с кольцами переносят в печь, нагретую до 550° С, для проведения первой ступени высокого отпуска и выдерживают 8—12 ч. Затем температуру отпуска повышают до 630° С, крестовину с кольцами выдерживают 8—12 ч, охлаждают на воздухе. Цель высокого отпуска — наиболее полное разложение аустенита, сохранившегося (свыше 90%) в цементованном слое после неполного охлаждения с температуры цементации, на феррито-цементитную смесь. Качественное выполнение этой операции в значительной степени предопределяет работоспособность деталей крупногабаритных подшипников. Наличие после высокого отпуска остаточного аустенита, образовавшегося при цементации, ведет к сохранению его и при последующей закалке, что вызывает снижение твердости и прочности. После высокого отпуска твердость HR 30. В микроструктуре цементованного слоя не допускается наличие замкнутой карбидной сетки и остаточного аустенита. [c.243]

Отпуском называется термическая обработка, при которой происходит распад зафиксированного закалкой состояния сталн— тсресыщен ного твердого раствора углерода в а-железе — мартенсита, а также и остаточного аустенита. Результатом этого процесса является переход к более устойчивому состоянию. В стали образуются структуры, представляющие собой продукты распада мартенсита и аустеиита — смесь а-железа и карбидов. Соответственно изменяются свойства стали повышается пластичность и вязкость, снижается твердость, [c.691]

Низколегироватые стали. Стали с С i 0,6 % и легирующих элементов 0,4-5,0 % обладают повыщенной износостойкостью и сравнительно недороги, поэтому их используют дпя наплавки ножей грейдеров и бульдозеров, штампов горячей штамповки и т.д. Структура наплавленного металла состоит в основном из мартенсита, бейнита и остаточного аустенита. Вследствие повышенной склонности к образованию трещин применяется подогрев наплавляемых изделий. При необходимости обработки резанием используют отжиг, в результате которого твердость можно снизить до 20 HR g с последующей термической обработкой. [c.229]

Так как в стали типа Х12 количество остаточного аустенита изменяется в широких пределах (почти от О до 100%), то естественно, что и изменение объема, которое наблюдается при закалке, также сильно изменяется. При закалке на мартенсит сталь приобретает объем больший, чем исходный, а при закалке на аустеиит — меньший (см. кривую А/ на рис. 326). При некоторой температуре соотношение по.пучающегося аустенита и мартенсита таково, что объем закаленной стали точно равен исходному. Как следует из графика, приведенного на рис. 326, это будет происходить при закалке с 1120°С, когда фиксируется около 40% остаточного аустенита при твердости около HR 58 (в этом случае Д/=0), Однако возможные колебания в температуре закалки, условиях охлаждения и других деталях термического режима, как правило, приводят к тому, что размеры штампа не окажутся точно равными исходным. [c.436]

Рис 9.14. Соотношение количества остаточного аустенита и мартенсита закалки (о), остаточного аустенита и мартенсита отпуска (б) при бездеформационной термической обработке стали 1А, П. Гуляев) [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...